橋梁施工鉆孔灌注樁常見問題的成因、預防和應急措施

摘要：近幾年隨著國家對基礎設施投入的不斷加大和公路建設事業的發展，作為基礎承力結構的鉆孔灌注樁應用越來越廣泛。不論是在城市中心地帶，還是在市區以外的開闊地帶興建大型橋梁都離不開鉆孔灌注樁施工.但是鉆孔灌注樁成孔技術要求高，灌注砼施工過程工序環節，工藝復雜，工作量較大，并需在短時間內快速完成水下砼灌注施工過程控制受人為因素影響較大稍有疏忽，就難免出現質量缺陷，造成病樁或斷樁等質量事故，影響整個橋梁的質量及使用壽命。

關鍵詞：鉆孔灌注樁 施工 問題 探討正文

0 引言

近幾年，隨著高等級公路和城市路網的建設，作為基礎承力結構普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁，在施工中得到了廣泛應用，不論是在城市市中心地帶，地下、地上管線錯綜復雜，交通流量較大，還是在市區以外的開闊地帶興建大型橋梁都離不開鉆孔灌注樁施工。鉆孔灌注樁的基礎形式能適應不同的地質條件，并具有占用面積小、承載力高的特點。但是鉆孔灌注樁成孔技術要求高、灌注混凝土施工工序環節較多、工藝復雜、工作量較大、并需在一個較短的時間內快速完成水下砼灌注的隱蔽工作，施工過程控制受人為因素影響較大，稍有疏忽，就難免出現質量缺陷，造成病樁或斷樁等重大質量事故，危及樁基工程的質量，直至影響整個橋梁的使用壽命。為此，在施工中必須以系統工程的觀點，全面推行質量管理，明確工序質量標準，建立嚴格的施工管理質量檢查制度，以工序過程控制保證成樁質量，以成樁的無破損檢測結果檢驗成樁的品質。在完善施工工藝，提高操作技能的基礎上，認真分析成孔，成樁過程常見病害的產生原因，總結研究其預防治理措施，以期將施工質量病害的影響減至最低限度，高標準，高質量的完成樁基施工任務。鉆孔灌注樁包括成孔和成樁兩大過程，包括放線定位、埋設護筒、成孔、鋼筋籠綁扎及入孔、砼灌注、鑿樁頭等工序，以上每個工序在施工過程中都必須嚴格控制施工質量，保證成樁滿足設計要求。以下就以上各道工序施工經常出現的問題及成因做簡要的分析其成因，并提出相應防治方法和處理措施。

1 放線定位

1.1 施工要點 放線定位對樁基施工來說是最基本也是最關鍵的工序，樁位放線的準確性直接影響結構物的受力是否滿足設計要求。所以樁基定線施測一定要按照設計所給的樁基幾何關系根據總的定線關系進行計算復核。定位后測量人員根據施工機具的特點選擇合適的位置在不影響成孔的前提下進行栓樁。

1.2 問題及預防措施 在樁位定線過程中容易出現的問題是成孔過程中栓樁丟失和移位，這樣對樁基成孔的平面位置準確度帶來影響。所以在施工過程中要做好栓樁的保護工作，拴樁最好采用十字交叉法并及時檢查、補樁和復測。

2 埋設護筒

護筒的作用是固定樁位，并作鉆孔導向；保護孔口防止孔口土坍塌；隔離孔內孔外表層水，并保持孔內水位高出地下水位，以穩固孔壁。因此埋設護筒要求穩固、準確。護筒埋設的偏差不宜大于50毫米；同時護筒在市區橋梁施工中兼有保護樁基周邊各種市政管線的作用。護筒下沉及護筒偏移病因分析：護筒下沉絕大多數是因為在埋設護筒時護筒周邊尤其是底腳未能充分回填密實，在鉆孔過程中隨著孔內水的浸泡造成回填土脫落，使護筒失去周邊的擠壓和底腳土的支撐而造成護筒下沉。解決和防止措施：埋設護筒時一定要是周邊回填土充分夯實。為了避免護筒下沉，一般護筒埋設時周圍應留有15～20厘米的空隙，以便于回填土的夯實，回填時用方木分層夯實，分層厚度不超過10厘米，回填材料選用不透水的粘性土；護筒的埋置深度為2~4m，頂部高于地面0.3m，護筒側面采用2根150×150方木進行懸吊法的固定，方木長度以護筒外有1.0米的支撐為宜。

3 樁基成孔

3.1 塌孔:成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。病因分析：成孔中，護筒內水面不斷出現氣泡，有時護筒內的水位突然下降，均為坍塌的兆頭。原因主要是由于土質松散，加之泥漿護壁不好；護筒埋設不牢固；護筒內虧水；提住鉆頭鉆進，鉆頭轉速過快，或空轉時間過長，都易引起鉆孔下部坍塌；或成孔后待灌砼時間或灌注時間過長。

解決和防止措施：在松散塌土層中適當埋深護筒，密實回填土；使用優質泥漿，提高泥漿比重和粘度；升高護筒，終孔后補給泥漿，保持要求的水頭高度；保證鋼筋籠制作質量，防止變形；吊放時，要對準孔位，吊直扶穩，緩緩下沉，防止碰撞孔壁；成孔后，待灌時間一般不應超過3小時，并應盡可能加快灌注速度，縮短灌注時間。

3.2 鉆進慢或不進尺：鉆進到某深度時，鉆進困難，進尺極慢。病因分析：主要是鉆頭選型不當；地下有不明障礙物；防治措施：詳細對照工程地質勘探資料，確定土層的土質種類，根據土質力學性能特點，合理采用鉆頭。

3.3 樁孔局部縮徑：指局部孔徑小于設計孔徑。病因分析：泥漿性能欠佳，失水量大，引起塑性土層吸水膨脹，或形成疏松蜂窩狀厚層泥皮；鄰樁施工間距和時間間隔不當，土層中應力尚未消散，新孔孔壁軟土流變；鉆頭直徑磨損較大。防治措施：采用優質泥漿，控制泥漿比重和粘度，降低失水量；當設計樁距小于4倍樁徑時，應調整樁基施工間距；或新樁盡可能在鄰樁成樁24小時后開鉆。

4 鋼筋籠施工

鋼筋籠下孔困難：在鋼筋籠下孔過程中，出現下孔受阻或緩慢。病因分析：是因為孔徑不夠大、孔內縮徑、成孔傾斜或鋼筋籠上所綁扎的砼墊塊太大導致鋼筋籠在下孔過程中碰刮或擠壓孔壁。防治措施：在成孔過程中嚴格控制樁孔的內徑，滿足設計樁徑要求；對縮徑的樁孔作出及時處理；砼墊塊須符合設計規范要求。

5 樁基砼灌注

5.1 樁長不符合要求：指樁長大于或小于原設計樁長的現象。樁長過大，需破碎，影響后續土建工作；樁長過小，需開挖補樁，既降低樁體強度，又影響施工進度。病因分析：計算的設計標高有誤；臨測混凝土面深度不準；末次混凝土灌注量不合理。防治措施：當同一場地有幾種不同樁長時，應分別計算它的設計標高并畫出樁位設計標高示意圖；為準確控制鉆孔深度，應在樁架或樁管上作出控制深度的標尺；灌注前應準確丈量鉆孔深度和孔底沉渣厚度；灌注過程中，要隨時測量鉆孔內的混凝土面標高，記錄導管長度和已灌注的混凝土數量，校核混凝土面高度是否同計算的高度相符。

5.2 樁中砼夾泥 埋管：導管在混凝土中掩埋過長，鋼筋籠變形，灌注時間過長，混凝土已初凝，內阻力成倍增長，導管被埋在混凝土內。卡管：骨料級配不合理，含有大粒徑的卵石、漂礫；混凝土拌和時間或運輸路程過長，已產生離析或局部初凝現象而直接用于灌注；導管密封不良，局部漏水。病因分析：灌注過程中發生埋管，卡管及其他一些情況將造成斷樁；導管下端距孔底過遠，初灌混凝土量不足，導管未被混凝土掩埋，臨測失誤，導管提升過高，露出混凝土面；混凝土配比失誤，耐壓強度不足。防治措施：按有關規范要求，經過計算和試配后確定混凝土配合比，混凝土應具良好的和易性和流動度，坍落度損失應能滿足灌注要求，初凝時間應為正常灌注時間的二倍；要求灌注過程連續、快速，防止出現上述埋管、卡管及其他情況。

6 幾點建議

6.1 不得使用重荷載機械或液壓鎬鑿除樁頭，以免對樁身沖擊力過大，影響其有效摩擦力或支撐力，常規采用的辦法小高度人工鑿除，高度大于1米人工剝離主筋水平劈裂樁頭樁芯混凝土整體吊出。

6.2 在成孔過程中，應根據不同土質情況，時時調整成孔速度，對成孔質量有一定的好處。

6.3 應采取措施盡量縮短砼的待灌時間。

6.4 調整好成孔過程中的泥漿稠度。

6.5 樁基開樁前要做好備用設備的準備（如：泥漿泵、發電機等）。

參考文獻:

[1]交通部公路橋涵施工技術規范（JTJ041-2000）.

[2]《公路施工手冊橋涵》下冊.交通部第一公路工程局.